Această problemă este una dintre temele principale ale "holivarilor" din forumurile auto. Oponenții sunt gata să se rupă, dând zeci de argumente. Dar totul este simplu: puterea este momentul! De ce? Acum ne vom explica.
În copilărie, mulți oameni în vârstă au colectat învelitori de bomboane "Turbo", aproape întotdeauna indicând puterea și viteza maximă a mașinii. Cu cât numărul este mai mare, cu atât mai mult respectați modelul mașinii. Se pare că acest lucru este în continuare - puține cai putere devin adesea argumentul decisiv pentru sau împotriva oricărei mașini.
Dar Zen diesel acum, voci a cunoscut că este doar cuplu de important, și dinamica bănuitor bune motoare pe benzină mai slabe, cu toate turbinele sau diferite sisteme de acolo VVT-i face uneori conducătorii auto să pună la îndoială corectitudinea principiului „mai puternic, mai rapid“ , ci numai în privința impozitelor, care, din anumite motive, depind de capacitate, așa că toată lumea a auzit.
Deci, ce este puterea și cum este legată de dinamică?
În caracteristicile pașaportului mașinii și pe acele linii "Turbo" se indică puterea maximă a motorului. Dar ce dă mașinii? Și cum este cuplul legat de el? Vom încerca să explicăm acest adevăr important cât mai simplu posibil.
Momentul de torsiune, ne amintim, este produsul forței pe brațul pârghiei. Și pentru motor - aceasta este forța cu care arborele cotit rotește motorul. Se măsoară de obicei în Newtoni pe metru sau în kilograme de forță pe metru.
Curba caracteristică externă a motorului
De fapt, apare momentul în care încetinești rotația arborelui cotit într-un fel - hidrobrake, generator sau forță pentru a trage mașina. Așa se măsoară - frânați motorul sau roțile mașinii cu o frână hidraulică. Pentru motor, cuplul maxim pe care motorul îl dezvoltă cu pedala de accelerație complet apăsată, cu ajutorul căruia șoferul se ajustează, ce parte a momentului poate da motorului. Rămâne să înțelegem cum se schimbă chiar acest moment.
Cuplul depinde de viteza motorului și de la început este mic, apoi crește până la un anumit punct și apoi cade. De ce este asta?
Vârfuri și scăderi în grafic
În timpul funcționării reale, este nevoie de un moment complet, doar în acele cazuri în care strângeți pedala de gaz pe podea și sperați că motorul "trage", în restul timpului este mai mic decât maximul la aceste viteze.
Dar deja știm că momentul se schimbă nu numai sub influența presării pedalei de gaz (mecanice sau electronice), ci și cu revoluții. La diferite viteze, procesele care apar în camera de combustie a motorului sunt diferite. Sisteme suplimentare, cum ar fi supraalimentarea, calendarul ajustarea fazei și a altor, chiar mai modifica umplerea camerei de ardere, cantitatea de combustibil și aprindere calendarul, iar calitatea și puterea rezultată depinde de turația motorului cursei.
Chiar dacă nu există sisteme electronice de comandă, cantitatea de aer introdusă în cilindru, cantitatea de gaze de evacuare rămase și schimbarea optimă a timpului de aprindere cu viteza. La cea mai mică viteză din cilindru, prea mult gaz rezidual sau detonare prea probabilă, deoarece cuplul la viteză mică este de obicei mult mai mic decât maximul.
La turații medii, motorul "vine la viață" - datorită pulsațiilor din conducta de admisie, mai mult aer intră în cilindri, mai puțin gazele reziduale și, prin urmare, crește cuplul. Dacă mașina are o turbină sau un compresor, atunci încep să lucreze cu forță maximă.
Dar, odată cu creșterea rotațiilor, se măresc și pierderile mecanice cauzate de frecarea inelelor pistonului, frecare și pierderile inerțiale în timpul sincronizării, încălzirea uleiului în rulmenți etc. și altele asemenea. iar calitatea procesului de lucru nu se ameliorează sau chiar începe să scadă. Ca rezultat, la viteze mari, momentul începe să scadă din cauza creșterii pierderilor. Și motorul turbo-încărcat la un moment dat încetează să ajungă la capacitatea turbinei și momentul începe de asemenea să scadă.
Acum, uita-te la graficul unui motor tipic atmosferic (adică aspirat natural) din anii 1990, unde există curbe nu numai de cuplu, ci și de putere.
Dar un turbomotor de volum similar, are un moment în zona de viteză medie limitată de electronică, adesea la limita puterii grupului cilindru-piston, iar curba de putere este, de asemenea, foarte "netedă". Se observă în mod clar câtă putere este mai mare la începutul și la mijlocul graficului.
Acordați atenție curbei de putere. Se ridică abrupt acolo unde momentul este mare și aproape că nu crește acolo unde cade. Explicația pentru acest lucru este foarte simplă:
Puterea este cât de mult poate funcționa un motor pe secundă.
Pentru un motor cu combustie internă, puterea în kilowați în fiecare punct al graficului poate fi obținută prin înmulțirea cuplului motorului în newton cu numărul de rotații pe minut și împărțirea cu 9549, adică aproximativ după cum urmează:
În consecință, puterea motorului la orice viteză depinde doar de cuplul la aceste turații, iar puterea maximă este obținută în punctul în care cuplul este deja în scădere, dar produsul puterii și vitezei este în continuare în creștere.
Și pentru a mări puterea maximă, puteți pur și simplu să măriți cuplul la turații înalte sau să îl reduceți mai rapid. Uită-te la graficul tipic al motorului Honda de mare viteză - japonezii au făcut exact asta.
Sper că punctul de vedere al celor care spun că "puterea nu este importantă - doar momentul este important" este destul de ușor de înțeles? Încă o dată: puterea ca atare depinde direct de moment și în sine este o valoare calculată matematic, care nu poate fi măsurată separat de moment.
Momentul, de fapt, reflectă puterea care va fi disponibilă la turația "incompletă" a motorului, ci pur și simplu prin apăsarea gazului la depășire. Și mai mult timp, cu atât mai bine! La urma urmei, puterea la aceste viteze va fi mai mare. Și cu cât este mai multă putere, cu atât mai multă energie pe care o poți da mașinii, cu atât este mai bună dinamica overclockării.
Iar puterea maximă afectează în primul rând viteza maximă a mașinii.
La urma urmei, cu rapoartele de transmisie corect calculate ale angrenajului principal și ale cutiei de viteze se constată că viteza maximă este atinsă atunci când puterea consumată este egală cu puterea motorului. Iar puterea tuturor pierderilor depinde numai de viteza de mișcare, în special de rezistența la aer și rezistența la rulare a roților, și într-un anumit punct coincide în mod necesar cu puterea motorului, această viteză va fi maximă. Există, desigur, erori greșite atunci când motorul nu poate dezvolta revoluțiile maxime de putere, sau deja "se odihnește" pe limitator, dar nu se întâmplă foarte des.
Acum, pentru a răspunde la tipic, ci o simplă întrebare: „De ce sunt motoarele diesel de cuplu în mod tradițional de mare, dar în comparație cu benzina care le-au redus de energie?“. Aceasta deoarece motorul diesel are o viteză limitată de lucru. Datorită raportului de compresie ridicat de motoare diesel și un motor diesel de ardere lentă mai rău funcționează la viteze mari, dar ele nu au riscul de detonare, iar turbina poate oferi o mai eficientă și mai complexă datorită temperaturii scăzute a gazelor în producția, astfel încât să putem aplica o mulțime de aer și combustibil, iar momentul la viteză mică se dovedește a fi foarte mare. Și uneori, din punct de vedere al puterii, nu vor fi chiar atât de departe de benzină turbocharged, dar momentul nu va fi doar mare, dar imens.
Pentru comparație, oferim caracteristicile a două motoare de trei litri din seria modernă BMW 5, unde se va vedea că motoarele diesel sunt eficiente la turații mai mici.
Diesel se poate face mai puternic motor pe benzină, dar apoi momentul atat de mare va fi mai mult, chiar cu un sfert, ceea ce înseamnă că va lua o nouă cutie de viteze și de noi arbori de transmisie capabile să reziste la o astfel de putere. Și motorul însuși va trebui să devină și mai puternic și mai greu. Sau puteți să-l "dezlănțuiți", dar atunci va fi mai dificil să utilizați echipamentul de combustibil și nu puteți permite fum și arderea incompletă a combustibilului.
Deci, cum să accelerez în mod corespunzător?
Este important să puteți lucra cu cutia de viteze. Pentru accelerația maximă, trebuie să comutați astfel încât turațiile să scadă aproape la vârf sau în apropierea vârfului cuplului, dar există o rezervă pentru creșterea vitezei - accelerația peste rpm maximă va fi mai lentă. Opțiunea ideală pentru vehiculele civile este accelerarea "de la vârful momentului până la vârful puterii". Totuși, de obicei, pe motoarele moderne, electronica pur și simplu nu va permite "răsucirea" motorului mult mai mare decât vârful puterii - aceasta se numește o cutoff.
Puteți încerca să-l imaginați vizual. Uită-te la graficul caracteristicii de viteză externă. Motorul în timpul accelerării ar trebui să funcționeze cât mai mult posibil în zona în care puterea sa este maximă, adică la viteze mari în apropierea punctului maxim de putere. Iar atunci când schimbarea vitezelor intră în zona cu cea mai mare putere posibilă.
Mai jos sunt reprezentate graficele puterii și cuplului motorului deja familiar familiar Honda Accord Type R și al lui Saab 9-3 cu turbocompresor. Pe hărți am identificat intervalele de viteză în care motorul va funcționa dacă treapta a doua sau a treia este pornită la o viteză de aproximativ 50 km / h. Cu cât suprafața figurinei este mai mare sub curba de putere, cu atât este mai eficientă accelerația.
Dacă cutia poate comuta foarte rapid, cazul ideal va fi o cutie de viteze cu o treaptă de viteză foarte scurtă, cu un raport mare-mare pentru un cuplu foarte mare. Și, în plus, un număr foarte mare de programe "pentru toate ocaziile".
Cea scurtă va permite aproape imediat de la început creșterea vitezei la cea necesară pentru o accelerare sigură, iar apoi motorul va funcționa întotdeauna aproape de maximul său efectiv. Există o problemă. Din păcate, nu există astfel de transmisiuni.
Cel mai bun dintre toate ar fi o transmisie electrică, dar greutatea sa și o eficiență scăzută (de exemplu, pierderea de putere la „trece“ printr-o astfel de transmisie), cu o putere mai mică de câteva mii de kilowați face uz de nesustenabilă, în cazul în care numai pentru hibrizi, cum ar fi la „Mitsubishi Outlander PHEV“ .
Se pare că există un variator aproape perfect în care rapoartele de transmisie sunt infinite, deoarece se schimbă ușor. Dar, de asemenea, suferă de eficiență scăzută la rapoarte mari de transmisie și nu știe cum să o schimbe foarte repede ... Și în cele din urmă, accelerația nu este mai bună decât alte transmisii.
Convertizorul de cuplu al transmisiei automate tradiționale este și mai rău, dar în combinație cu transmisia manuală oferă atât fiabilitate, cât și viteză decentă. Și cutiile mecanice și în special "roboții", în ciuda pierderii inevitabile a puterii la început cu frecare a discurilor din ambreiaj, sunt încă cele mai rapide dintre toate! Este nevoie doar de o mulțime de unelte. De exemplu, zece, ca în noua versiune a casetei DSG. Cu toate acestea, jumătate dintre ele nu sunt necesare pentru overclocking, ci pentru mișcări economice, dar despre acest alt moment.
Care motor este preferat - cu cuplu mare sau putere mare?
Dacă puterea celor două motoare, între care alegeți, nu diferă prea mult, atunci alege un „cuplu“. Mai ales dacă utilizați o transmisie manuală. Indicatorul momentului și puterii maxime în modurile intermediare este mai important în acest caz. În cazul în care este necesar să se în mod constant în mișcare „de pe margine“, apoi un motor de cuplu mare, și chiar mai slab, beneficiile nu au, să ia o privire cel puțin pe motociclete, de mare viteză, dar cuplul nu este ușor de a câștiga într-un cuplu mare de viteză redusă.
Dar indicatorii ar trebui evaluați într-un complex. Să ne întoarcem la "cinci" BMW. Benzina 535i accelerează până la 100 km / h în 5,6 secunde, iar motorina 530d - pentru 5,7, deoarece puterea benzinei este de aproape 50 CP. deasupra, și acesta este un motor cu turbocompresor cu putere bună și în zona cu turații medii, și cu mai multe etape automate, rapide și moderne.
Ar trebui să existe o mulțime de putere, dar nu numai la turații maxime, iar cantitatea de cuplu ne spune exact ce putere generează motorul în timpul condusului normal. Cât de convenabil este să accelerați fără a schimba uneltele. Iar valoarea absolută a cuplului spune chiar mai puțin decât indicarea intervalului de revoluții la care momentul este apropiat de maximul său și cât de apropiate se revin aceste revoluții la puterea maximă. Și cel mai bun mod de a face față este graficul caracteristicilor de viteză externă. Dar chiar magnitudinea momentului nu vă împinge, deoarece motorul cu mai multe cupluri va avea pur și simplu alte rapoarte de transmisie ale angrenajului principal, iar roțile vor avea exact aceeași putere.